广东
复杂运动是工业机械、航空航天等高端工业领域内最为广泛存在的运动形式，如航空发动机叶片及涡轮盘在运转过程中的变形、飞行器起落架及制动机构在制动过程中的变形等。因此，复杂运动机构及部件的变形测量一直是工业领域所关心的重要问题之一。
如飞机起落架制动过程中，由于飞行器自身运动及制动结构中轮胎旋转存在多个方向的运动叠加问题，导致变形测量难以进行。同时，复杂运动机构在其运动过程中，具有大尺度的旋转和摆动等特点，传统的电测传感器的导线在测量过程中存在缠绕、振动及温度干扰等问题，导致测量精度低，也无法有效进行变形测量。
数字图像相关测量方法拥有非接触测量，操作便利、对环境要求低及可提供高精度的位移、应变测量结果等优点，在科研、工程等领域内得到了大量的应用。然而传统的相关算法对大变形、大运动等情况下的相关运算无法正常进行，尤其对存在回转等复杂运动的设备及机构变形无法准确测量。
新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统，可实现对复杂运动机构的位移场、应变场测量，其核心原理是在物体表面制作随机散斑图案，利用相机记录变形前后的图像，再通过相关算法（如归一化互相关）追踪散斑的移动，计算位移场，并进一步推导应变分布。这一技术的关键在于高精度的图像匹配和亚像素插值算法，以确保测量结果的准确性。
DIC技术对轮胎变形测量的重要性：
DIC技术通过获取基准状态下的轮廓数据，支持追踪同名点在不同压力载荷下的位移数据，进而计算分析出应变数据。
DIC技术可分析三维位移场、应变场多维数据，以分析适航认证合规性设计中关于复合性验证的标准条款规定，包括动态载荷分布，胎体完整性等，通过测量轮胎在不同压力下的变形情况，可以帮助设计和优化轮胎的结构，提高其承载能力和使用寿命。
DIC技术用于飞机轮胎加载变形测量
DIC测量方案：采用新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统，测量飞机轮胎加压过程的动态变形，飞机轮胎零压力下为基准状态，试验机持续加压过程动态变形分析。
实验流程：XTDIC三维全场应变测量系统对加压过程的轮胎和轮毂进行数据采集。其中轮胎一圈编码标记点分为5个部分，分别为0°、 90°、 180°、 270°、 360°的五个固定标记点，分析载荷过程中的应力-应变曲线，不同点位的应变-时间曲线等。
抗干扰策略：实际测量过程中轮胎部分位置被夹角遮挡，DIC设备采用倾斜向下采集图像，可以连续捕捉到轮毂和轮胎关键变形区域。
DIC软件分析位移场与应变场
飞机轮胎和轮毂在受压过程中变形分析，DIC软件输出应变和位移曲线：
不同时刻轮胎-轮毂位移云图
不同时刻轮胎-轮毂应变云图
接下来，对轮胎各个部分的受压位移和应变数据的提取，以及轮毂在受压下的相对变形情况。
取关键点分析位置图
不同点位的应变-时间曲线
不同点位的位移云图
轮毂上两点直线的位移变化
实际案例：数据分析结果
新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统可提供的时空连续力学场数据，通过飞机轮胎-轮毂变形测量试验，证实DIC技术可有效解决航空轮胎-轮毂组件的三维全场变形测量难题。
- 获取飞机轮胎位移场（总方向和XYZ各方向）；
- 获取轮胎应变场（最大/小主应变、不同点位应变-时间曲线）；
- 分析轮胎-轮毂界面位移连续，分析验证载荷传递，轮胎在循环加载过程中的动态响应；
- 分析数据为轮胎设计验证、适航认证及健康管理提供了创新工具。
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